生物質(zhì)電廠利弊分析
位于山東省菏澤市單縣的生物質(zhì)發(fā)電工程向來被視為中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的一面旗幟。它是我國(guó)第一個(gè)建成投產(chǎn)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，也是首家國(guó)家級(jí)生物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目，建成以來頻繁接受各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)視察。
這是一套2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，技術(shù)從丹麥BWE公司引進(jìn)，業(yè)主是國(guó)家電網(wǎng)公司下屬的國(guó)能生物發(fā)電有限公司。2006年12月1日當(dāng)其正式投產(chǎn)發(fā)電時(shí)，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電實(shí)現(xiàn)了“從無到有的重大突破”。
據(jù)截止到2009年12月23日的一組公開數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)3年累計(jì)發(fā)電量2.5億千瓦時(shí)，與同類型火電機(jī)組相比，運(yùn)營(yíng)這樣的一臺(tái)2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，每年可減少排放二氧化碳約10萬噸、二氧化硫870噸。這樣對(duì)于我們環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是很有利。
正是類這些客觀的數(shù)字讓生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目一時(shí)風(fēng)行，各地紛紛建起此類生物質(zhì)電廠，其對(duì)節(jié)能減排乃至惠農(nóng)的貢獻(xiàn)總是為人津津樂道。然而，中國(guó)工程院院士倪維斗的一項(xiàng)調(diào)查卻掀開了賬面下的另一幕景象，詳盡地揭示了一座生物質(zhì)電廠的詳細(xì)賬本。
碳賬本：減排更有優(yōu)勢(shì)？
我國(guó)農(nóng)業(yè)的類型與歐洲農(nóng)業(yè)以大農(nóng)場(chǎng)為主有很大的不同，我國(guó)的國(guó)情是人均占有土地少，所以決定了人均產(chǎn)出秸稈并不多，而且高度分散，部分秸稈用于生產(chǎn)飼料、還田和造紙行業(yè)。
“把農(nóng)作物秸稈收集起來發(fā)電不僅要和其他爭(zhēng)資源、運(yùn)輸起來費(fèi)勁不說，發(fā)的電量也是非常有限。”倪維斗說。
單縣生物質(zhì)發(fā)電工程是“旗幟”，無疑也是生物質(zhì)發(fā)電的理想標(biāo)本。
根據(jù)倪維斗的調(diào)查，單縣平均秸稈分布密度為107噸/平方公里，單縣生物質(zhì)電廠總收集面積約為1800平方公里，收集量約為18萬噸，縣域內(nèi)共有8個(gè)收購(gòu)站。在調(diào)查中各收購(gòu)站到電廠的距離被細(xì)分為國(guó)道、省道和縣道，平均下來，收購(gòu)站到電廠的平均距離為20公里，來回約為40公里。而每個(gè)收購(gòu)站平均下來覆蓋的收集范圍為225平方公里，其收集半徑約為8.4公里，由此計(jì)算，每噸秸稈的平均運(yùn)輸路程近60公里。
秸稈的容重很小，單縣總體路況較差，據(jù)此估計(jì)每噸秸稈運(yùn)輸?shù)诫姀S將消耗10公斤的柴油或汽油，不難算出，一座2.5萬千瓦的秸稈發(fā)電電站每年將消耗柴油或汽油1800-2000噸。倪維斗表示，如果秸稈電廠裝機(jī)容量加倍，則運(yùn)輸每噸秸稈所耗油量將變?yōu)樵瓉淼?.4倍。
人們通常拿秸稈發(fā)電與傳統(tǒng)火電機(jī)組對(duì)比，以顯示其減少二氧化碳排放的比較優(yōu)勢(shì)。但倪維斗的計(jì)算結(jié)果卻正好相反。
運(yùn)輸一噸秸稈到電廠大約消耗10公斤柴油或汽油，假設(shè)柴油或汽油通過煤直接液化得到，則相當(dāng)于消耗了40公斤的煤，其二氧化碳排放量為100公斤以上。
1噸秸稈大約發(fā)電1000度，其熱值與0.5噸的煤相當(dāng)。農(nóng)戶把1噸秸稈賣掉以后，需要購(gòu)買0.5噸的煤用作燃料，由此產(chǎn)生的二氧化碳大約是1200公斤。
因此，用秸稈發(fā)電1000度所排放的二氧化碳大約為1300千克。與此對(duì)應(yīng)的是，用先進(jìn)的超超臨界火電機(jī)組發(fā)電，每度電大約排放二氧化碳0.7公斤，1000度電的二氧化碳排放量約為700千克。
 經(jīng)濟(jì)賬：究竟劃算不劃算？
秸稈發(fā)電比燃煤發(fā)電成本高是公認(rèn)的事實(shí)，但大多數(shù)人對(duì)其中的細(xì)節(jié)不甚了了。對(duì)此，將做詳細(xì)的解釋。
一臺(tái)2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，共需投資2.5億元，分?jǐn)傇诿壳�瓦上的投資為10000元，每年用秸稈發(fā)電5000小時(shí)，則年發(fā)電量為1.25億度。對(duì)比來看，常規(guī)1000MW的超臨界火電廠，每千瓦的投資大約為5000元，每年運(yùn)行時(shí)間約5000小時(shí)，年發(fā)電量為50億度。前者僅為后者的1/40，投資卻為1/20，單位發(fā)電量秸稈發(fā)電廠的投資要多出1倍。
幾乎每個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目面對(duì)媒體或領(lǐng)導(dǎo)，都會(huì)端出一本惠農(nóng)賬——收購(gòu)秸稈讓農(nóng)民增收，解決上千的工作崗位等等。“這筆賬同樣經(jīng)不起算”，倪維斗說。
細(xì)節(jié)里面有魔鬼。為了推動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)電，國(guó)家目前給予其每度電價(jià)0.35元的政策補(bǔ)貼，每噸收購(gòu)的秸稈國(guó)家需要補(bǔ)助350元，這筆錢進(jìn)入電廠的口袋。而農(nóng)民賣秸稈每噸的價(jià)格一般在200元左右，拿到這筆錢后農(nóng)民又須買煤用來采暖和炊事，實(shí)際落下的收入十分有限，增收數(shù)字里的水分不小。
倪維斗認(rèn)為，如此惠農(nóng)政策難言效果，最好的辦法是將此補(bǔ)貼直接用于對(duì)農(nóng)村發(fā)展十分關(guān)鍵的醫(yī)療、養(yǎng)老、教育等問題上，使農(nóng)民得到實(shí)實(shí)在在的好處。
說到解決就業(yè)問題，倪維斗忍不住奚落道：把高度分散的秸稈收集起來去發(fā)一點(diǎn)點(diǎn)電，需要雇用上千人，還要拿著國(guó)家高額補(bǔ)貼……而一個(gè)大型火電廠，幾十人就能運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電量是秸稈發(fā)電的五六十倍，成本還更便宜。國(guó)家如果缺電，大電廠肩膀扛一扛不就過去了嗎。
還有一個(gè)環(huán)境賬不得不算。“煤本來是可以集中生產(chǎn)、高效低污染利用的優(yōu)質(zhì)能源，在秸稈發(fā)電盛行的地區(qū)，卻不得不分散到農(nóng)村一家一戶，被低效、高污染地使用。這是完全不合理的。”倪維斗指出。
國(guó)家能源一本賬：“秸稈先生”出路何在？
算完賬，倪維斗雙手一攤，笑言：“秸稈先生，你能發(fā)電，但是這事不該你來干。”
在倪維斗看來，包括生物質(zhì)能在內(nèi)的各種新能源，應(yīng)該有序、理性地發(fā)展，全國(guó)的能源發(fā)展規(guī)劃應(yīng)該是一盤棋，區(qū)域上因地制宜地布局，而且要根據(jù)各種能源形式自身的特點(diǎn)科學(xué)利用。
因?yàn)閷?duì)生物質(zhì)發(fā)電的深入調(diào)查，倪維斗對(duì)國(guó)家可能大規(guī)模推進(jìn)秸稈和稻草用于發(fā)電的政策安排深表憂慮，為此，他在2010年新年的前一天投書國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)，詳陳原由。
此后不久，在一次有關(guān)部門組織的座談會(huì)上，面對(duì)十余位生物質(zhì)能領(lǐng)域的專家和從業(yè)者，倪維斗亮出了自己調(diào)查得來的賬本。
倪維斗觀察到，在會(huì)上發(fā)言的10余位從業(yè)者中，僅有兩家企業(yè)運(yùn)營(yíng)尚可。“后面的氣兒就不是很足了，紛紛抱怨一些地方補(bǔ)貼不到位。地方政府的代表調(diào)子也很低，規(guī)劃中的目標(biāo)因?qū)嶋H的許多困難，無法落實(shí)。”
陸續(xù)地，倪維斗還收到各地的一些反映，一些地方盲目上馬生物質(zhì)發(fā)電廠，結(jié)果出現(xiàn)爭(zhēng)奪秸稈資源和地盤的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)黑幫把持問題，磚頭瓦片摻進(jìn)秸稈里，水嗒嗒地運(yùn)進(jìn)電廠里。
因?yàn)榻斩捹Y源不足還引發(fā)更令人擔(dān)憂的問題——“這些電廠是否是全部在燒秸稈，是否有人在偷偷燒煤代替秸稈發(fā)電來套取補(bǔ)貼？”倪維斗呼吁國(guó)家能夠展開調(diào)查。
“本來國(guó)家花了很多錢要關(guān)閉小電廠，現(xiàn)在倒好，借尸還魂了，又冒出來這么多小電廠，掛羊頭賣狗肉還拿國(guó)家補(bǔ)貼，檢查的時(shí)候，庫(kù)房地堆滿了秸稈，可實(shí)際它哪兒來的那么多秸稈？”
倪維斗認(rèn)為，總體上看，應(yīng)該從能源、轉(zhuǎn)化、輸送以及終端用戶一體化的角度來研究可再生能源在國(guó)家總的能源系統(tǒng)中的合理配置，合適的能源用于合適的地方應(yīng)該是一個(gè)原則。
按照這一原則，倪維斗建議“秸稈先生”作為分散能源應(yīng)該分散使用，在服務(wù)新農(nóng)村建設(shè)的廣闊天地中發(fā)揮更大的作用。在他看來，不少地方的農(nóng)民之所以在地里一把火把秸稈燒了，是因?yàn)闆]有向農(nóng)民提供方便、廉價(jià)的技術(shù)和設(shè)備服務(wù)把秸稈轉(zhuǎn)化為燃料。裂解、顆�；�、沼氣等等，都是可以廣泛應(yīng)用來“消化”多余秸稈的技術(shù)，而且能夠把分散的秸稈全價(jià)地用起來，所起的作用比出售秸稈要大。
“秸稈顆�；�不占地，使用方便且燃燒效率更高；沼氣渣可作肥料；裂解的殘留物質(zhì)生物碳可以還田改良土壤。”倪維斗說，只不過現(xiàn)在還沒有形成一個(gè)完整的從原料供應(yīng)、生產(chǎn)、成品運(yùn)輸、技術(shù)服務(wù)……等的產(chǎn)業(yè)鏈，農(nóng)民感到不方便，推廣效果不理想。
在寫給總理的信中他建議，秸稈發(fā)電項(xiàng)目一哄而上，將發(fā)生巨大的浪費(fèi)，欲速而不達(dá)。有些地方秸稈資源確有富余，可以適當(dāng)發(fā)點(diǎn)電，或者是小型熱電聯(lián)產(chǎn)，給地方有關(guān)企業(yè)供工藝蒸汽。但是最好采取與煤混燒的辦法，以取得較高的熱效率。“當(dāng)然，混燒中實(shí)際用了多少秸稈，這要拿到桌面上，是多少就拿多少補(bǔ)貼。
當(dāng)然上面的這位專家描述的是片面的，農(nóng)作物秸稈固化就是一個(gè)很好的解決辦法，比如地里的玉米秸稈，老百姓可以把他們收回來，然后經(jīng)過粉碎，烘干，再經(jīng)過專門的顆粒機(jī)設(shè)備生產(chǎn)出密度高的固體顆粒，這些顆粒的用途是十分大的，可以供自家燒飯供暖使用，多余的部分可以賣到市里的鍋爐房，從而代替煤。這樣的技術(shù)和直接燃燒秸稈是完全兩個(gè)不同觀念，只要我們合理的利用，我覺得是完全可行的。關(guān)鍵是要樹立正確的觀念。
    農(nóng)作物秸稈其實(shí)也是一種很好的資源，如果可以其中回收經(jīng)秸稈粉碎機(jī)粉碎然后再經(jīng)過秸稈壓塊機(jī)、秸稈顆粒機(jī)、飼料顆粒機(jī)壓制成生物質(zhì)燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個(gè)兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
煤炭、石油、天然氣作為不可再生的能源，它們總有用完的一天。煤炭火力發(fā)電確實(shí)比農(nóng)作物秸稈直接發(fā)電強(qiáng)很多，而且成本也低，但是如果和秸稈固體顆粒燃料比起來，就相差不多了，大家不要站在原始的角度看問題，應(yīng)該多元化。煤炭又稱黑色的金子，它的價(jià)值遠(yuǎn)不在于作為燃料直接的燃燒，那樣簡(jiǎn)直是太浪費(fèi)了。美國(guó)作為全世界最發(fā)達(dá)的國(guó)家，他們對(duì)自己領(lǐng)土內(nèi)的資源看的比什么都重，他們的政府不允許任何在本土內(nèi)開發(fā)任何的礦產(chǎn)，可見他們對(duì)資源的利用有多么的重視，而在我們中國(guó)，只要有人發(fā)現(xiàn)了一處礦產(chǎn)，就巴不得馬上的開采使用。這就是我們和發(fā)達(dá)國(guó)家的差別啊，如果我們的資源用完了，而他們還有很多，這樣只能讓我們國(guó)家變得更貧困。而那些發(fā)達(dá)國(guó)家將變得更富有。
請(qǐng)大家重視生物質(zhì)能源的利用吧，為了我們的未來，為了我們的兒孫還有這些寶貴的資源可用，要從自身做起，創(chuàng)造出綠色環(huán)保的社會(huì)。